锯齿振荡中安全因子剖面的演化
等离子体物理
2020-04-28 v1 计算物理
摘要
应用两种不同定义的安全因子来研究正常锯齿振荡、稳态以及不完全重联期间安全因子剖面的演化。发现旧定义得到的安全因子剖面在锯齿振荡期间有时与磁场的庞加莱图不一致。旧安全因子总是表明随着扭曲不稳定性的发展，磁轴附近的安全因子被展平并等于1.0。然而，磁场线的庞加莱图表明磁轴附近的磁场拓扑结构并未改变。为解决这一不一致，我们提出了一种新的安全因子定义，其中使用相对于新的扭曲磁轴的极角来代替相对于原始轴的极角。采用新定义后，安全因子剖面与磁场的庞加莱图一致。我们还发现两种不同q定义下的安全因子剖面有显著差别。采用新q定义时，在正常锯齿振荡中磁轴上的安全因子q0在几乎整个周期内保持不变，并在临近结束时跃升至1.0；在非轴对称平衡中，q0仍远小于1.0；在不完全重联过程中q0始终保持其初值。
引用
@article{arxiv.2004.12067,
title = {Evolution of safety factor profiles in sawteeth},
author = {W. Zhang and Z. W. Ma and H. W. Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12067},
year = {2020}
}
备注
18 pages, 12 figures